化合物铷铅磷氧和铷铅磷氧光学晶体及制备方法和用图
【专利摘要】本发明涉及一种化合物铷铅磷氧和铷铅磷氧光学晶体及其制备方法和用途，化合物铷铅磷氧的化学式为RbPbPO4，分子量为387.63，属于正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数为a = 7.635(4) ?，b = 5.750(3) ?，c = 10.151(6) ?，V= 445.6(4) ?3，Z=4采用固相反应法获得铷铅磷氧化合物，再将该化合物采用高温熔液法生长晶体，即可得到铷铅磷氧光学晶体。其透光波段在254nm至2600nm之间，该晶体机械硬度适中，易于切割和抛光加工，适用于制作探测器、飞行器、头罩、整流罩中的窗口材料，显微镜和望远镜中的透镜或潜望镜、双目望远镜、光谱仪等仪器中改变光的进行方向的棱镜等光学器件。
【专利说明】
化合物細铅磯氧和細铅磯氧光学晶体及制备方法和用途
技术领域
[0001] 本发明设及一种化合物钢铅憐氧和钢铅憐氧光学晶体的制备方法和用途，该化合 物的化学式为化化P〇4。
【背景技术】
[0002] 无机憐酸盐由于具有丰富的结构化学，同时由于其在光学、催化、磁学、燃料W及 骨骼医学方面的潜在应用，使得对其的研究成为一个热点。憐原子通过sp3杂化与氧原子键 合，形成刚性的P〇4四面体基团。P〇4四面体基团再通过同享氧原子，可W形成不同构型的聚 阴离子基团，从而使得憐酸盐化合物具有丰富的结构构型。同时，由于憐酸盐具有刚性、抗 化学腐蚀性及热稳定性，使得它具有一些优异的性能，从而得到了广泛的应用。例如，KDP、 D邸P、KTP W及ADP等，由于其优异的非线性光学性质而得到了广泛的应用。虽然运些材料 的晶体生长技术已日趋成熟，但仍存在着明显的不足之处：如晶体易潮解、生长周期长、层 状生长习性严重及价格昂贵等。因此，合成新的光学晶体材料仍然是一个非常重要而艰巨 的工作。
[0003] 随着科技的发展，对新型功能材料提出越来越多的的需求，如何更有效地进行棚 酸盐新材料设计成为许多科技工作者和企业界关注的话题。在发展新型光学晶体时，人们 仍然选择透光范围宽的棚酸盐或憐酸盐晶体。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种化合物钢铅憐氧，化学式为化PbP〇4,分子量为387. 63， 采用固相反应法合成。 阳0化]本发明另一目的是提供一种钢铅憐氧光学晶体，该晶体的化学式为化PbP化，分子 量为387. 63,属于正交晶系，空间群为Pnma,晶胞参数为S : 7.紛5 (4) A, & = S. 7凯㈱ 1，G = 10. 151 巧）A，V= 445. 6 (4) A3, Z = 4。
[0006] 本发明再一目的是提供一种钢铅憐氧光学晶体的制备方法。
[0007] 本发明又一个目的是提供一种钢铅憐氧光学晶体的用途，可用于制备探测器、飞 行器、头罩、整流罩中的窗口材料，显微镜和望远镜中的透镜或潜望镜、双目望远镜、光谱仪 等仪器中的棱镜。 W08] 本发明所述一种化合物钢铅憐氧，该化合物的化学式为化化P〇4,分子量为 387. 63,采用固相反应法合成该化合物。
[0009] 一种钢铅憐氧光学晶体，该晶体的化学式为化化P〇4,分子量为387. 63,属于正交 晶系，空间群为Pnma,晶胞参数为a = 7,635(4) A，度=5/巧订狂)1，G= 10.巧1(6) A，： V= 445. 6(4) k\ Z = 4〇
[0010] 所述的钢铅憐氧光学晶体的制备方法，采用固相反应法合成化合物，采用高溫溶 液法生长晶体，具体操作按下列步骤进行： 阳011] a、采用固相反应法，按摩尔比化:Pb:P = I: I: I称取原料放入研鉢中，研磨均匀后 放入刚玉相蜗，将刚玉相蜗置于马弗炉中，缓慢升溫至40(TC，恒溫12小时，冷却后取出相 蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升溫至800°C，恒溫48小时后将样品取出，放 入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析， 所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
[0012] b、将步骤a制备的钢铅憐氧化合物单相多晶粉末与助烙剂按摩尔比1:1-8均匀混 合，装入销金相蜗中，W溫度1-80°C A的升溫速率加热至溫度750-980°C，恒溫6-100小 时，得到混合烙液； 阳01引或按摩尔比化:Pb:P = 1:1:1直接称取原料，与助烙剂混合均匀，W溫度1-80°C / h的升溫速率加热至溫度750-980°C，恒溫6-100小时，得到混合烙液；
[0014] C、将步骤b得到的混合烙液降溫至695-930°C，将巧晶杆伸入液面W下，W溫度 0. 5-5°C A的速率缓慢降溫5-100°C，将巧晶杆提出液面4子晶杆上会有聚集物，再W溫度 1-80°C A的速率降至室溫，获得钢铅憐氧巧晶；
[0015] t将步骤b的混合烙液降溫至690-920°C，将步骤C得到的巧晶固定在巧晶杆上， 从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热5-60分钟，然后将巧晶下至接触混合烙液液面或 混合烙液中进行回烙，恒溫5-60分钟，快速降至溫度680-910°C ;
[0016] e、再W溫度0. l-3°c /天的速率缓慢降溫，W 0-10化pm转速旋转巧晶杆进行晶体 的生长，待单晶生长到所需尺度后，将晶体提离混合烙液表面，并W溫度1-80°C A速率降 至室溫，然后将晶体从炉膛中取出，即可得到钢铅憐氧光学晶体。
[0017] 步骤a所述含钢化合物为化2〔〇3或化NO 3,含铅化合物为Pbo、PbC〇3或Pb (NO 3) 2， 含憐的化合物为（畑4)2册〇4或（畑4化2口〇4。
[0018] 步骤 b 所述助烙剂为 PbO、PbFz-PbO、HsBOs-PbO、HsBOs-PbFz或 H 3B〇3-PbF2-PbO。
[0019] 助烙剂 HsBOs-PbO、HsBOs-PbFz或 H 3B〇3-PbF2-PbO 体系中 H3BO3与含铅化合物 PbO、 PbFz的摩尔比为1-6:1-5。
[0020] 所述的钢铅憐氧光学晶体在制备探测器、飞行器、头罩、整流罩中的窗口材料，或 显微镜、望远镜中的凸透镜，或潜望镜、双目望远镜、光谱仪中的棱镜中的用途。
[0021] 本发明所述的钢铅憐氧光学晶体，原则上，采用一般化学合成方法都可W制备化 合物化化P〇4,现优选固相反应法，该化合物有W下几个典型的可W得到化化P〇4化合物的 化学反应式：
[0022] (1)化2〔〇3巧口6〇+2(畑4化2?〇4一 2I?bPbP〇4+C〇2 t 巧畑3 t +3H20 t
[0023] (2)化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) H2PO4一 2I?bPbP0 4+3C02 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t
[0024] 做化2〔〇3巧Pb (NO3) 2+2 (畑4) H2PO4一 2I?bPbP0 4+CO2 t +4N0 2 t +0 2 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t 阳0巧] (4)I?bN〇3+PbO+(NH4)H2P〇4一化PbP〇4+N〇2 t +畑3 t +3/2H20 t +1/4〇2 t
[0026] (5)I?bN〇3+PbC〇3+(NH4)H2P〇4一化PbP〇4+C〇2 t +N0 2 t +畑3 t +3/2H2O t +1/4〇2 t
[0027] (6) I?bN〇3+Pb (NO3) 2+ (畑4) H2PO4一化PbPO 4+3N02 t +3/40 2 t +NH 3 t +3/2H 2〇 t
[0028] (7)化2〔〇3巧PbO+2 (畑4) 2HPO4一 2I?bPbP0 4+CO2 t +4畑 3 t +3H 2〇 t
[0029] 做化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) 2HPO4一 2I?bPbP0 4+3C02 t +4畑 3 t +3H 2〇 t
[0030] (9)I?bN〇3+PbO+(NH4)2HP〇4一化PbP〇4+N〇2 t 巧畑3 t +3/2H2O t +1/4〇2 t
[0031] 本发明提供钢铅憐氧光学晶体，该晶体的化学式为化PbP〇4,分子量为387. 63,属 于正交晶系，空间群为Pnma。
[0032] 本发明提供化PbP〇4光学晶体的制备方法，采用助烙剂法生长晶体，可获得尺寸为 厘米级的化化P〇4。该晶体机械硬度适中，易于切割、抛光加工，适用于制作探测器、飞行器、 头罩、整流罩中的窗口材料，显微镜和望远镜中的透镜或潜望镜、双目望远镜、光谱仪等仪 器中改变光的进行方向的棱镜等光学器件。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明化化P〇4粉末的X-射线衍射图；
[0034] 图2为本发明化化P〇4的晶体结构图；
[0035] 图3为本发明窗口使用示意图，其中1为保护盖，2为法兰底座，3为晶体材料（窗 口），4为密封圈，5为密封圈，6为外旋压圈；
[0036] 图4为本发明凸透镜原理示意图；
[0037] 图5为本发明棱镜使用示意图。
【具体实施方式】
[003引 W下结合附图和实施例对本发明进行详细说明： 阳039] 实施例1 :
[0040]按反应式：（1)化2〔〇3巧口6〇+2(畑4化2?〇4 - 2I?bPbP〇4+C〇2 t 巧畑3 t +3H20 t 合成 I?bPbP〇4化合物； 阳OW 将抓2〇)3、？60、（畑4)町0浪摩尔比1:2:2称取原料放入研鉢中，混合并仔细研磨， 然后装入巫IOOmmX IOOmm的开口刚玉相蜗中，放入马弗炉中，缓慢升溫至400°C，恒溫12小 时，冷却后取出相蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升溫至800°C，恒溫48小时 后将样品取出，放入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末 进行X射线分析，所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
[0042] 反应式中的碳酸钢由硝酸钢替换，氧化铅由碳酸铅、硝酸铅替换，憐酸二氨锭由憐 酸氨二锭替换；
[0043] 将合成的钢铅憐氧化PbP〇4化合物与助烙剂PbO按摩尔比1:3进行混配，装入 OSOmmX 80mm的开口销金相蜗中，W溫度50°C A的升溫速率加热至溫度950°C，恒溫24小 时，得到钢铅憐氧混合烙液； W44] 再将混合烙液降溫至890°C，将巧晶杆快速伸入液面W下，W溫度2°C A的速率 缓慢降至800°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再W溫度50°C A的速率降至室 溫，获得化化P〇4巧晶；
[0045] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度880°C，再将获 得的钢铅憐氧巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热10分钟，然 后将巧晶下至接触混合烙液液面进行回烙，恒溫10分钟，快速降至溫度870°c ;
[0046] 再W溫度2°C /天的速率降溫，W 80巧m的转速旋转巧晶杆，待晶体生长结束后，使 晶体脱离液面，W溫度50°C A的速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺度 为 16mm X 24mm X 15mm 的 I^bPbPO*晶体。
[0047] 实施例2 :
[0048] 按反应式：似化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) &?〇4一 2I?bPbP0 4+3C02 t 巧NH 3 t +3H 2〇 t 审。 备化化P〇4化合物； W例将化2〔〇3、PbC〇3、（畑4化?0浪摩尔比1:2:2直接称取原料，与助烙剂PbO按摩尔 比1:2进行混配，装入OSOmmX 80mm的开口销金相蜗中，W溫度80°C A的升溫速率加热至 溫度980°C，恒溫30小时，得到钢铅憐氧混合烙液；
[0050] 将混合烙液降至溫度930°C，此时将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度2°C A的速率 缓慢降至850°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再W溫度50°C A的速率降至室 溫，获得化化P〇4巧晶；
[0051] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度920°C，将获得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热10分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫10分钟，快速降至溫度910°C ; 阳0巧再W溫度1. 5°C /天的速率缓慢降溫，W 50rpm的转速旋转巧晶化待晶体生长到 所需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度l〇°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取 出，即可获得尺度为20mmX 19mmX 12mm的化化口〇4晶体；
[0053] 反应式中的碳酸钢由硝酸钢替换，碳酸铅由氧化铅、硝酸铅替换，憐酸二氨锭由憐 酸氨二锭替换。
[0054] 实施例3 : 阳化 5]按反应式：（3)化2〔〇3巧口6卿〇3)2+2(畑4化2?〇4-2化?6口〇4+(：〇2!+4側2!+〇2!巧畑3 t +3&0 t合成I?bPbP04化合物；
[0056] 将抓2CO3、Pb (N03) 2、（畑4)町0浪摩尔比1:2:2放入研鉢中，混合并仔细研磨，然 后装入巫IOOmmX IOOmm的开口刚玉相蜗中，放入马弗炉中，缓慢升溫至400 °C，恒溫12小 时，冷却后取出相蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升溫至800°C，恒溫48小时 后将样品取出，放入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末 进行X射线分析，所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
[0057] 反应式中的碳酸钢由硝酸钢替换，硝酸铅由碳酸铅、氧化铅替换，憐酸二氨锭由憐 酸氨二锭替换；
[0058] 将合成的钢铅憐氧化化P〇4化合物与助烙剂化O-H 3BO3按摩尔比1:2进行混配，其 中PbO与&8化的摩尔比为1:1，装入巫SOmmXSOmm的开口销金相蜗中，W溫度70°C A的 升溫速率加热至940°C，恒溫48小时，得到钢铅憐氧烙液；
[0059] 再将混合烙液降溫至880°C，将巧晶杆快速伸入液面W下，W溫度TC A的速率 缓慢降至785°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再W溫度20°C A的速率降至室 溫，获得化化P〇4巧晶；
[0060] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度870°C，将获得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热5分钟，然后将 巧晶下至接触混合烙液液面进行回烙，恒溫5分钟，快速降至溫度860°C ;
[0061] 再W溫度rc /天的速率降溫，W 2虹pm的转速旋转巧晶杆，待晶体生长结束后，使 晶体脱离液面，W溫度20°C A的速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺度 为 29mm X 25mm X 21 Him 的 t^bPbPO*晶体。 阳06引实施例4 :
[0063]按反应式：（4)I?bN〇3+PbO+(NH4)H2P〇4-化PbP〇4+N〇2 t +畑3 t +3/2H20 t +1/4〇2 t 合成化化PO4化合物； W64] 将I?bN〇3、PbO、（畑4) HzPO浪摩尔比1:1:1直接称取原料，与助烙剂PbO - H 3BO3按 摩尔比1:3进行混配，其中PbO与&8化的摩尔比为1:1，装入巫SOmmXSOmm的开口销金相 蜗中，W溫度TC A的升溫速率加热至溫度890°C，恒溫12小时，得到钢铅憐氧混合烙液； 阳0化]将混合烙液降溫至830°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度：TC A的速率缓慢降 至740°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再W溫度40°C A的速率降至室溫，获 得化化P〇4巧晶；
[0066] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度820°C，将获得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热15分钟，然后将 巧晶下至接触混合烙液液面进行回烙，恒溫15分钟，快速降至溫度810°C ;
[0067] 再W溫度：TC /天的速率缓慢降溫，W IOrpm的转速旋转巧晶杆，待晶体生长到所 需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度40°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取出， 即可获得尺度为23mm X 24mm X 18mm的I?bPbP〇4晶体；
[0068] 反应式中的硝酸钢由碳酸钢替换，氧化铅由碳酸铅、硝酸铅替换，憐酸二氨锭由憐 酸氨二锭替换。 W例 实施例5 :
[0070] 按反应式：巧)化備3+口60)3+(畑4化2?〇4一化?6?〇4+〔〇2!+備2!+畑3!+3/2町〇!+1/ 4〇2 t制备化化PO 4化合物；
[0071] 将化N03、化C〇3、（畑4) HzPO浪摩尔比1:1:1直接称取原料，与助烙剂PbO-H 3BO3按 摩尔比1:4进行混配，其中PbO与&8化的摩尔比为1:1. 5,装入巫SOmmXSOmm的开口销金 相蜗中，W溫度20°C A的升溫速率加热至溫度860°C，恒溫50小时，得到钢铅憐氧混合烙 液；
[0072] 将混合烙液降至溫度795°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度1. 5°C A的速率缓 慢降至700°C，将巧晶杆提出液面4子晶杆上会有聚集物，再W溫度30°C A的速率降至室 溫，获得钢铅憐氧巧晶；
[0073] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度785°C，将获得 的化PbP〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热40分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫40分钟，快速降至溫度775°C ;
[0074] 再W溫度1. 5°C /天的速率缓慢降溫，W化pm的转速不旋转巧晶化待晶体生长到 所需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度30°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取 出，即可获得尺度为25mmX 17mmX 15mm的I?WbP〇4晶体； 阳07引 实施例6 :
[0076] 按反应式：（6) I?bN〇3+Pb 卿〇3) 2+ (畑4) &?〇4 - I?bPbP〇4+3N〇2 t +3/4〇2 t +畑3 t +3/2H 2〇 t合成化化PO4化合物；
[0077] 将I?bN〇3、Pb (N03) 2、（畑4)町0浪摩尔比1:1:1放入研鉢中，混合并仔细研磨，然后 装入巫IOOmmXlOOmm的开口刚玉相蜗中，放入马弗炉中，缓慢升溫至400°C，恒溫12小时， 冷却后取出相蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升溫至800°C，恒溫48小时后 将样品取出，放入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进 行X射线分析，所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的； [0078] 反应式中的硝酸钢由碳酸钢替换，硝酸铅由碳酸铅、氧化铅替换，憐酸二氨锭由憐 酸氨二锭替换； 阳0巧]将合成的钢铅憐氧化化P〇4化合物与助烙剂化O-H 3BO3按摩尔比1:3. 5进行混配， 其中PbO与蝴〇3的摩尔比为1:3,装入巫SOmmX 80mm的开口销金相蜗中，W溫度5°C A的 升溫速率加热至溫度850°C，恒溫60小时，得到钢铅憐氧烙液；
[0080] 将混合烙液降至溫度790°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度rc A的速率缓慢 降至720°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再^溫度601：/11的速率降至室溫， 获得钢铅憐氧巧晶；
[0081] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度780°C，将获得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热25分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫25分钟，快速降至溫度770°C ;
[00間再W溫度2. 5°C /天的速率缓慢降溫，W 40rpm的转速旋转巧晶化待晶体生长到 所需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度60°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取 出，即可获得尺度为23mmX20mmX 14mm的I?WbP04晶体。 阳08引实施例7 :
[0084]按反应式：（7)化2〔〇3巧PbO+2 (畑4) 2册〇4 - 2I?bPbP0 4+C〇2 t +4畑 3 t +3H 2〇 t 合成 I?WbP〇4化合物； 阳0财将化2C〇3、Pb〇、（畑4) 2册0浪摩尔比1:2:2放入研鉢中，混合并仔细研磨，然后装入 巫IOOmmX IOOmm的开口刚玉相蜗中，放入马弗炉中，缓慢升至溫度400°C，恒溫12小时，冷 却后取出相蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升至溫度800°C，恒溫48小时后 将样品取出，放入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进 行X射线分析，所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
[0086] 反应式中的碳酸钢由硝酸钢替换，氧化铅由碳酸铅、硝酸铅替换，憐酸氨二锭由憐 酸二氨锭替换；
[0087] 将合成的钢铅憐氧化合物与助烙剂HsBOs-PbFz按摩尔比1:3进行混配，其中H 3BO3 与PbFz的摩尔比为2:1，装入巫SOmmX80mm的开口销金相蜗中，W溫度35°C A的升溫速 率加热至溫度900°C，恒溫32小时，得到钢铅憐氧烙液；
[0088] 将混合烙液降至溫度845°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度2. 5°C A的速率缓 慢降至740°C，将巧晶杆提出液面4子晶杆上会有聚集物，再W溫度45°C A的速率降至室 溫，获得钢铅憐氧巧晶；
[0089] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度835°C，将获得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热15分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫15分钟，快速降至溫度825°C ;
[0090] 再W溫度0. 5°c /天的速率缓慢降溫，W 35rpm的转速旋转巧晶化待晶体生长到 所需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度65°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取 出，即可获得尺度为20mmX ISmmX 12mm的化化口〇4晶体。 阳0川实施例8:
[0092]按反应式：（8)化2〔〇3巧PbC〇3+2 (畑4) 2册〇4 - 2I?bPbP0 4+3C02 t +4NH 3 t +3H 2〇 t 合 成化化P〇4化合物； 阳〇9引将M32C〇3、PbC〇3、（畑4) 2册0浪摩尔比1:2:2直接称取原料，与助烙剂H 3B〇3-PbF2按 摩尔比1:1进行混配，其中&B化与PbF 2的摩尔比为6:1，装入巫80mmX 80mm的开口销金相 蜗中，W溫度15°C A的升溫速率加热至溫度950°C，恒溫50小时，得到钢铅憐氧混合烙液； [0094] 将混合烙液降至溫度890°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度rc A的速率缓慢 降至780°C，将巧晶杆提出液面4子晶杆上会有聚集物，再W溫度25°C A的速率降至室溫， 获得钢铅憐氧巧晶； 阳0巧]在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度880°C，将获得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热60分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫60分钟，快速降至溫度870°C ;
[0096] 再W溫度1. 5°C /天的速率缓慢降溫，W 65rpm的转速旋转巧晶化待晶体生长到 所需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度45°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取 出，即可获得尺度为ISmmX 12mmX IOmm的化化口〇4晶体；
[0097] 反应式中的碳酸钢由硝酸钢替换，碳酸铅由氧化铅、硝酸铅替换，憐酸氨二锭由憐 酸二氨锭替换。
[0098] 实施例9 :
[0099] 按反应式：（9)I?bN〇3+PbO+(NH4)2HP〇4一化PbPO 4+N02 t 巧NH 3 t +3/2H 2〇 t +1/ 4〇2 t合成化化PO 4化合物； 阳1〇0] 将化N〇3、PbO、（畑4)2册0浪摩尔比1:1:1放入研鉢中，混合并仔细研磨，然后装入 巫IOOmmX IOOmm的开口刚玉相蜗中，放入马弗炉中，缓慢升至溫度400°C，恒溫12小时，冷 却后取出相蜗，将样品研磨均匀，再置于相蜗中，将马弗炉升至溫度800°C，恒溫48小时后 将样品取出，放入研鉢中仔细研磨得到钢铅憐氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进 行X射线分析，所得X射线谱图与化化P〇4单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的； 阳101] 反应式中的硝酸钢由碳酸钢替换，氧化铅由碳酸铅、硝酸铅替换，憐酸氨二锭由憐 酸二氨锭替换； 阳102] 将合成的钢铅憐氧化化P〇4化合物与助烙剂HsBOs-PbFz按摩尔比1:8进行混配，其 中邮〇3与PbFz的摩尔比为1:5,装入巫SOmmXSOmm的开口销金相蜗中，W溫度80°C A的 升溫速率加热至溫度750°C，恒溫100小时，得到钢铅憐氧混合烙液；
[0103] 将混合烙液降至溫度700°C，将巧晶杆快速伸入液面下，W溫度0. 5°C A的速率缓 慢降至660°C，将巧晶杆提出液面，巧晶杆上会有聚集物，再W溫度rc A的速率降至室溫， 获得钢铅憐氧巧晶；
[0104] 在化合物烙液中生长晶体：将得到的钢铅憐氧混合烙液降至溫度695°C，将获得 的化化P〇4巧晶固定于巧晶杆上，从晶体生长炉顶部下巧晶，先将巧晶预热45分钟，然后将 巧晶下至混合烙液中进行回烙，恒溫45分钟，快速降至溫度690°C ;
[01化]再W溫度rC /天的速率缓慢降溫，W 30rpm的转速旋转巧晶杆，待晶体生长到所 需尺度后，将晶体提离烙液表面，W溫度35°C A速率降至室溫，然后将晶体从炉膛中取出， 即可获得尺度为20mmX 16mmX IOmm的化化P〇4晶体。 阳106] 实施例10 : 阳107] 实施例1-9所得任意的化PbP〇4晶体，可用于制备在探测器、飞行器、头罩、整流罩 中的窗口材料（如图3所示），用于制备显微镜和望远镜中的凸透镜（如图4所示），用于 制备用化化P〇4晶体加工一个棱镜，在潜望镜、双目望远镜等仪器中改变光的进行方向，从 而调整其成像位置（如图5所示），在光谱仪器中通过色散把复合光分解为光谱。
【主权项】
1. 一种化合物铷铅磷氧，其特征在于该化合物的化学式为RbPbPO 4，分子量为387. 63， 采用固相反应法合成。2. -种铷铅磷氧光学晶体，其特征在于该晶体的化学式为RbPbPO 4，分子量为387. 63， 属于正交晶系，空间群为Ama，晶胞参数为a = 7. 635(4) A，A = 5. 750(3) A，c = 10.151(6) A，V= 445. 6(4) A3，Z=4,采用高温溶液生长晶体。3. 根据权利要求2所述的化合物铷铅磷氧和铷铅磷氧光学晶体的制备方法，其特征在 于采用固相反应法合成化合物，采用高温溶液生长晶体，具体操作按下列步骤进行： a、 采用固相反应法，按摩尔比Rb:Pb:P = 1:1:1称取原料放入研钵中，研磨均勾后放入 刚玉坩埚，将刚玉坩埚置于马弗炉中，缓慢升温至400°C，恒温12小时，冷却后取出坩埚，将 样品研磨均匀，再置于坩埚中，将马弗炉升温至800°C，恒温48小时后将样品取出，放入研 钵中仔细研磨得到铷铅磷氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析，所得X 射线谱图与RbPbP04单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的； b、 将步骤a制备的铷铅磷氧化合物单相多晶粉末与助熔剂按摩尔比1:1-8均匀混合， 装入铂金坩埚中，以温度1_80°C /h的升温速率加热至温度750-980°C，恒温6-100小时，得 到混合熔液； 或按摩尔比Rb:Pb:P = 1:1:1直接称取原料，与助熔剂混合均匀，以温度1-80°C /h的 升温速率加热至温度750-980°C，恒温6-100小时，得到混合熔液； c、 将步骤b得到的混合熔液降温至695-930°C，将籽晶杆伸入液面以下，以温度 0. 5-5°C A的速率缓慢降温5-KKTC，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有聚集物，再以温度 1-80°C /h的速率降至室温，获得铷铅磷氧籽晶； d、 将步骤b的混合熔液降温至690-920°C，将步骤c得到的籽晶固定在籽晶杆上，从晶 体生长炉顶部下籽晶，先将籽晶预热5-60分钟，然后将籽晶下至接触混合熔液液面或混合 熔液中进行回熔，恒温5-60分钟，快速降至温度680-9KTC ; e、 再以温度0. 1_3°C /天的速率缓慢降温，以O-lOOrpm转速旋转籽晶杆进行晶体的生 长，待单晶生长到所需尺度后，将晶体提离混合熔液表面，并以温度1_80°C /h速率降至室 温，然后将晶体从炉膛中取出，即可得到铷铅磷氧光学晶体。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤a中含铷化合物为Rb 20)3或RbNO 3，含 铅化合物为？1^0、？&0)3或？13(勵3) 2，含磷的化合物为（順4)2即04或（順4)氏?0 4。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤a所述助熔剂为PbO、PbF 2-PbO、 H3B03-Pb0、H3B03-PbF 2或 H 3B03-PbF2-Pb0。6. 根据权利要求5所述方法，其特征在于助熔剂H 3B03-Pb0、H3B03-PbF2S H 3B03-PbF2-Pb0体系中H3B03与含铅化合物PbO、PbF 2的摩尔比为1-6:1-5。7. 根据权利要求2所述的铷铅磷氧光学晶体在制备探测器、飞行器、头罩、整流罩中 的窗口材料，或显微镜、望远镜中的凸透镜，或潜望镜、双目望远镜、光谱仪中的棱镜中的用 途。
【文档编号】C01B25/45GK105862126SQ201510026673
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】潘世烈, 黄生世, 韩健
【申请人】中国科学院新疆理化技术研究所